2010 Fiscal Year Annual Research Report
ショウジョウバエfru遺伝子による脳神経系と行動の性決定機構に関する研究
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18002012
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
山元 大輔 東北大学, 大学院・生命科学研究科, 教授 (50318812)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小金澤 雅之 東北大学, 大学院・生命科学研究科, 准教授 (10302085)
木村 賢一 北海道教育大学, 教育学部, 教授 (80214873)
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| Keywords | Fruタンパク質複合体 / 性的二型ニューロン / 求愛行動 / ショウジョウバエ / 免疫沈降 / Ca^<2+>イメージング / 拘束雄行動測定システム / 雄特異的ニューロン |
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| Research Abstract |
I.脳と行動の雄化に関わるfru遺伝子ネットワークの解明
lola(longitudinals lacking)は、fruと共に強制発現すると合成致死作用を持つことから、相互作用因子候補として解析を進めてきた。その後、fruの働きによって神経突起形態に性的二型の生じる脳の介在ニューロン、mALの解析により、雄型の突起の形成にlolaが関与することが明らかとなった。また雄の求愛行動の定量的研究においても、fruとlolaの変異ダブルヘテロ接合体で同性間求愛が有意に増大するという表現型レベルの相互作用が検出された。LolaはFruと同じくBTB-Zn finger型のタンパク質であることから、両者が複合体を形成して標的遺伝子の転写を制御することが推論された。そこで、免疫沈降法によってこの可能性を検討し、実際に両者がin vivoで複合体を形成していることを始めて明らかにした。
II.雄の性指向性を支配するニューロン群の同定
雄成虫の胸部背板を金属線に固定し、脚に発泡スチロール球を持たせたトレッドミルシステムを考案した。この拘束雄の前脚に雌の腹部を接触させて刺激すると、雄は求愛行動を開始する。頭部は不動化されているため、神経活動をこの雄から記録することが可能である。実際には頭部のクチクラに窓を開けて脳を露出させ、fru発現ニューロンにCa^<2+>感受性タンパク質であるYellow cameleonを発現させることによって、それらのニューロンの活動をCa^<2+>濃度の変動として記録する。さらにMARCMによってYellow cameleonの発現細胞を限定する実験により、雄特異的P1ニューロンが雌への接触によって一過性に興奮することを立証した。
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[Journal Article] Evolution of cuticular hydrocarbons of Hawaiian Drosophilidae2010
Author(s)
Alves, H., Rouault, J.D., Kondoh, Y., Nakano, Y., Yamamoto, D., Kim, Y.K., Jallon, J-M.
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Journal Title
Behav.Genet.
Volume: 40
Pages: 694-705
Peer Reviewed
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[Presentation] Chromatin regulators control neural masculinization in Drosophila2010
Author(s)
Ito, H., Koganezawa, M., Ote, M., Matsumoto, K., Hama, C., Yamamoto, D.
Organizer
第33回日本分子生物学会年会
Place of Presentation
神戸ポートアイランド
Year and Date
20101207-20101210
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[Presentation] Chromatin regulators control neural masculinization in the Drosophila brain2010
Author(s)
Ito, H., Koganezawa, M., Ote, M., Matsumoto, K., Hama, C., Yamamoto, D.
Organizer
Tohoku University Global Brain Science 2010 Summer Retreat
Place of Presentation
東北大学
Year and Date
20100731-20100801
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[Presentation] Neural masculinization in the Drosophila brain is controlled by the recruitment of chromatin regulators Rpd3 or HP1 to a Fruitless-containing protein complex2010
Author(s)
Ito, H., Koganezawa, M., Ote, M., Matsumoto, K., Hama, C., Yamamoto, D.
Organizer
51st Annual Drosophila Research Conference
Place of Presentation
Washington DC, USA
Year and Date
20100407-20100411
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